صاروخ يلتهم نفسه للحصول على وقود.. كيف تُحل مشكلة الحطام الفضائي؟
قام مهندسو جامعة جلاسكو، ببناء وإطلاق أول محرك صاروخي "أوتوفاج" غير مدعوم يستهلك أجزاء من جسمه للحصول على الوقود.
ويتمتع تصميم محرك البلعمة الذاتية، (الاسم مأخوذ من الكلمة اليونانية التي تعني الأكل الذاتي)، بالعديد من المزايا المحتملة مقارنة بتصميمات الصواريخ التقليدية.
ويعمل المحرك باستخدام الحرارة المهدرة الناتجة عن الاحتراق لإذابة جسم الطائرة البلاستيكي بشكل تسلسلي أثناء اشتعاله، ويتم تغذية البلاستيك المنصهر إلى غرفة الاحتراق في المحرك كوقود إضافي للاحتراق إلى جانب الوقود الدفعي السائل العادي.
وهذا يعني أن مركبة الالتهام الذاتي ستتطلب قدرا أقل من الوقود الدافع في الخزانات الموجودة على متنها، ويمكن تخصيص الكتلة المحررة للحمولة بدلاً من ذلك.
ويمكن أن يساعد استهلاك جسم الطائرة أيضا في تجنب إضافة مشكلة الحطام الفضائي، وهي النفايات المهملة التي تدور حول الأرض ويمكن أن تعيق المهام المستقبلية.
بشكل عام، يمكن أن تساعد الكفاءة الأكبر صواريخ الالتهام الذاتي على حمل حمولة أكبر إلى الفضاء، مقارنة بصاروخ تقليدي له نفس الكتلة، حيث يمكنهم، على سبيل المثال، نقل "أقمار صناعية نانوية" صغيرة إلى الفضاء مباشرة دون الاضطرار إلى تقاسم الفضاء باستخدام صواريخ باهظة الثمن تعمل بالوقود التقليدي.
وتم اقتراح مفهوم المحرك الصاروخي ذاتي الأكل لأول مرة وحصل على براءة اختراع في عام 1938، ومع ذلك، لم يتم إطلاق أي تصميمات لمحرك الالتهام الذاتي بطريقة خاضعة للرقابة، حتى حققت شراكة بحثية بين جامعة جلاسكو وجامعة دنيبرو الوطنية في أوكرانيا هذا الإنجاز في عام 2018.
والآن أثبت مهندسو جلاسكو إمكانية استخدام وقود دافع سائل أكثر نشاطًا، وأن جسم الطائرة البلاستيكي يمكنه تحمل القوى المطلوبة لتغذيته في المحرك دون التواء، هذه خطوات أساسية في تطوير مفهوم طيران قابل للتطبيق.
تم تقديم ورقة الفريق البحثي بعنوان "التحقيق في أدوات التشغيل وأداء نظام الدفع الصاروخي الهجين التلقائي" في منتدى AIAA SciTech يوم الأربعاء 10 يناير في أورلاندو، فلوريدا.
في الورقة، يصف الفريق كيف نجحوا في اختبار إطلاق محرك" أوربوروس-3 " التلقائي، مما أدى إلى إنتاج 100 نيوتن من الدفع في سلسلة من التجارب الخاضعة للرقابة، و تم إجراء الحرائق التجريبية في منشأة "ماتشلاب" في قاعدة مشريحانيش الجوية.
ويستخدم "أوربوروس-3" أنابيب بلاستيكية من البولي إيثيلين عالي الكثافة كمصدر للوقود الذاتي، حيث يتم حرقها جنبا إلى جنب مع الوقود الدافع الرئيسي للصاروخ، وهو مزيج من الأكسجين الغازي والبروبان السائل.
أظهرت الاختبارات أن" أوربوروس-3 " قادر على الاحتراق المستقر، وهو متطلب أساسي لأي محرك صاروخي، طوال مرحلة الالتهام الذاتي، حيث يوفر جسم الطائرة البلاستيكي ما يصل إلى خمس إجمالي الوقود الدافع المستخدم.
وأظهرت الاختبارات أيضا أنه يمكن التحكم بنجاح في احتراق الصاروخ، حيث أظهر الفريق قدرته على الاختناق وإعادة التشغيل والنبض في نمط التشغيل/الإيقاف، وكل هذه القدرات يمكن أن تساعد صواريخ الالتهام الذاتي المستقبلية في التحكم في صعودها من منصة الإطلاق إلى المدار.
aXA6IDMuMTUuMjM5LjE0NSA= جزيرة ام اند امز
